届高考化学第一轮复习考点讲解第八章 水溶液中.docx

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届高考化学第一轮复习考点讲解第八章水溶液中

第八章

1.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。

2.了解水的电离,离子积常数。

水溶液中的离子平衡

第一节

弱电解质的电离平衡和水的电离

考点一弱电解质的电离平衡

 

1.电离平衡的建立

在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。

2.电离平衡的特征

3.外界条件对电离平衡的影响

(1)内因:

弱电解质本身的性质。

(2)外因:

①温度:

升高温度,电离平衡向右移动,电离程度增大。

②浓度:

稀释溶液,电离平衡向右移动,电离程度增大。

③相同离子:

加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡向左移动,电离程度减小。

④加入能与离子反应的物质:

电离平衡向右移动,电离程度增大。

命题点1 电离平衡的特点

1.下列有关电离平衡的叙述正确的是(  )

A.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就可能发生移动

B.电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡

C.电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等

D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等

解析:

选A 电离平衡是化学平衡的一种,平衡时,电离过程和离子结合成分子的过程仍在进行,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,各分子和离子的浓度不再变化,与分子和离子浓度是否相等没有关系,所以只有A正确。

2.在醋酸溶液中,CH3COOH的电离达到平衡的标志是(  )

A.溶液显电中性

B.溶液中无CH3COOH分子

C.氢离子浓度恒定不变

D.c(H+)=c(CH3COO-)

解析:

选C 溶液中存在的电离平衡有:

CH3COOHCH3COO-+H+,H2OH++OH-,阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等,与是否达到电离平衡无关,A错;CH3COOH是弱电解质,溶液中一定存在CH3COOH分子,B错;依据电离方程式,不管是否达到平衡,都有c(H+)>c(CH3COO-),所以D错;氢离子浓度恒定不变,电离达到平衡,所以C对。

命题点2 外界条件对电离平衡移动的影响

电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡。

实例(稀溶液)

CH3COOHH++CH3COO- ΔH>0

改变条件

平衡移动

方向

n(H+)

c(H+)

导电能力

Ka

加水稀释

增大

减小

减弱

不变

加入少量

冰醋酸

增大

增大

增强

不变

加HCl(g)

增大

增大

增强

不变

加NaOH(s)

减小

减小

增强

不变

加入镁粉

减小

减小

增强

不变

升高温度

增大

增大

增强

增大

 

1.一定温度下,向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加少量水,下列有关说法错误的是(  )

A.溶液中所有离子的浓度都减小

B.CH3COOH的电离程度变大

C.水的电离程度变大

D.溶液的pH增大

解析:

选A A选项错误,H+浓度减小,OH-浓度增大;B选项正确,溶液中,弱电解质的浓度越小其电离程度越大;C选项正确,酸溶液中OH-主要是由水电离产生的,OH-浓度变大,说明水的电离程度变大;D选项正确,由于H+浓度减小,故溶液的pH增大。

2.将浓度为0.1mol/LHF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是(  )

A.c(H+)        B.Ka(HF)

C.D.

解析:

选D 在0.1mol/LHF溶液中存在如下电离平衡:

HFH++F-,加水稀释,平衡向右移动,但c(H+)减小;选项B,电离平衡常数与浓度无关,其数值在稀释过程中不变;选项C,加水后,平衡右移,n(F-)、n(H+)都增大,但由于水电离产生的n(H+)也增大,故C项比值减小;选项D,变形后得,稀释过程中c(F-)逐渐减小,故其比值始终保持增大。

命题点3 强弱电解质的比较与判断

1.一元强酸和一元弱酸的比较

浓度均为0.01mol·L-1的强酸HA与弱酸HB

pH均为2的强酸HA与弱酸HB

pH或物质的量浓度

2=pHHA<pHHB

0.01mol·L-1=c(HA)<c(HB)

开始与金属反应的速率

HA>HB

HA=HB

体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量

HA=HB

HA<HB

体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量

HA=HB

HA<HB

c(A-)与c(B-)的大小

c(A-)>c(B-)

c(A-)=c(B-)

分别加入固体NaA、NaB后pH变化

HA:

不变HB:

变大

HA:

不变HB:

变大

加水稀释10倍后

3=pHHA<pHHB

3=pHHA>pHHB>2

溶液的导电性

HA>HB

HA=HB

水的电离程度

HA

HA=HB

2.判断弱电解质的三个角度

角度一 弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测得0.1mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。

角度二 弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍1<pH<2。

角度三 弱电解质形成的盐类能水解,如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:

(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液。

现象:

溶液变为浅红色。

(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。

现象:

pH>7。

1.(2015·福州模拟)下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是(  )

①滴入酚酞,NaNO2溶液显红色 ②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗 ③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,HNO2的中和碱能力强 ④0.1mol·L-1HNO2溶液的pH=2 ⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体 ⑥c(H+)=0.1mol·L-1的HNO2溶液稀释至1000倍,pH<4

A.①⑤B.②⑤

C.③⑥D.③④

解析:

选B NO水解,生成弱电解质HNO2和OH-,使酚酞溶液显红色,①能证明;HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,只能说明溶液中离子的浓度小,并不能说明HNO2部分电离,②不能证明;等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中,HNO2中和碱能力强,0.1mol·L-1HNO2溶液的pH=2,都能说明HNO2部分电离,③④能证明;HNO2与CaCO3反应放出CO2气体,说明HNO2的酸性比碳酸强,但并不一定是弱电解质,⑤不能证明;若HNO2是强酸,⑥中pH应等于4,⑥能证明。

2.对室温下100mLpH=2的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是(  )

A.加水稀释至溶液体积为200mL,醋酸溶液的pH变为4

B.温度都升高20℃后,两溶液的pH不再相等

C.加水稀释至溶液体积为200mL后,两种溶液中c(OH-)都减小

D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气体积可用如图表示

解析:

选B A选项中醋酸是弱酸,存在电离平衡,加水稀释至200mL时,pH<4;C选项中加水稀释时,两种溶液中c(OH-)都增大;D选项中pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,二者和足量的锌反应得到的氢气体积不相等。

 

1.已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:

CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是(  )

(1)加少量烧碱 

(2)升高温度 (3)加少量冰醋酸

(4)加水

A.

(1)

(2)B.

(2)(4)

C.

(2)(3)(4)D.

(1)(4)

解析:

选B 由Ka==·

c(CH3COO-),温度不变时,若使增大,必使c(CH3COO-)减小,其中

(1)(3)使c(CH3COO-)增大,(4)使c(CH3COO-)减小;升温时,CH3COOH的电离平衡正向移动,c(H+)增大,c(CH3COOH)减小,一定增大。

2.pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。

分别滴加NaOH溶液(c=0.1mol/L)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则(  )

A.x为弱酸,Vx<VyB.x为强酸,Vx>Vy

C.y为弱酸,Vx<VyD.y为强酸,Vx>Vy

解析:

选C 由图像可知x稀释10倍,pH变化1个单位(从pH=2变化为pH=3),故x为强酸,而y稀释10倍,pH变化小于1个单位,故y为弱酸,排除选项A、D;pH都为2的x、y,前者浓度为0.01mol/L,而后者大于0.01mol/L,故中和至溶液为中性时,后者消耗碱的体积大,故选项C正确。

 

考点二电离平衡常数及其应用

 

1.表达式

(1)对于一元弱酸HA:

HAH++A-,电离常数Ka=。

(2)对于一元弱碱BOH:

BOHB++OH-,电离常数Kb=。

2.特点

(1)电离常数只与温度有关,升温,K值增大。

(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3,故其酸性取决于第一步电离。

3.意义

→→

命题点1 关于电离常数的定性分析

根据酸碱的电离常数大小可进行以下判断:

(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。

(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。

(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。

(4)判断微粒浓度比值的变化。

弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。

如:

0.1mol/LCH3COOH溶液中加水稀释,==,加水稀释时,c(H+)减小,K值不变,则增大。

1.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是(  )

HX

HY

HZ

电离常数K

9×10-7

9×10-6

1×10-2

A.三种酸的强弱关系:

HX>HY>HZ

B.反应HZ+Y-===HY+Z-能够发生

C.相同温度下,0.1mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大

D.相同温度下,1mol/LHX溶液的电离常数大于0.1mol/LHX

解析:

选B 表中电离常数大小关系:

1×10-2>9×10-6>9×10-7,所以酸性排序为HZ>HY>HX,可知A、C不正确。

电离常数只与温度有关,与浓度无关,D不正确。

2.(2015·佳木斯一中月考)下列关于一定温度、一定浓度的氨水的说法正确的是(  )

A.NH3·H2O的电离达到平衡的标志是溶液呈电中性

B.是个常数

C.氨水促进了水的电离

D.c(NH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)

解析:

选B 溶液在任何状态下均呈电中性,A项错误;设NH3·H2O的电离常数为Kb,则

Kb=,

而Kw=c(H+)·c(OH-),两式相比得

=,

因为Kb、Kw为常数,故为常数,B项正确;NH3·H2O电离出OH-,抑制了水的电离,C项错误;根据溶液中的电荷守恒可知c(NH)+c(H+)=c(OH-),D项错误。

命题点2 关于电离常数的定量计算(以弱酸HX为例)

1.已知c(HX)和c(H+),求电离常数

        HX   H++ X-

起始(mol·L-1):

 c(HX)   0   0

平衡(mol·L-1):

 c(HX)-c(H+)c(H+) c(H+)

则:

Ka==。

由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+

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